Отечественные ЭВМ

    1969 год

    В ЭВМ МИР-2 впервые применен дисплей  со световым пером, обеспечивающий оперативный  вывод, контроль, редактирование информации и отображение на экране промежуточных  и окончательных результатов  решения задач. Использовалась внешняя  память на магнитных картах; язык программирования - Аналитик (расширение языка Алмир). 

    1974 год

    В.М.Глушковым, В.А.Мясниковым, И.Б.Игнатьевым предложены принципы построения рекурсивной (не неймановской) ЭВМ. М.А.Карцевым реализована первая в мире многоформатная векторная структура ЭВМ.

    В 70-е годы М.А. Карцев впервые в  мире предложил и реализовал концепцию  полностью параллельной вычислительной системы на базе ЭВМ М-10 - с распараллеливанием на всех четырех уровнях: программ, команд, данных и слов. А в 1978 году разработал проект первой в СССР векторно-конвейерной  ЭВМ М-13. 

1978 год

    Под непосредственным руководством Всеволода  Сергеевича Бурцева. для создания сложных боевых систем разрабатывается первая высокопроизводительная полупроводниковая ЭВМ 5Э92б с повышенной структурной надежностью и достоверностью выдаваемой информации, основанной на полном аппаратном контроле вычислительного процесса. В этой ЭВМ впервые был реализован принцип многопроцессорности, внедрены новые методы управления внешними запоминающими устройствами, позволяющие осуществлять одновременную работу нескольких машин на единую внешнюю память.  
Все это дало возможность по-новому строить вычислительные управляющие и информационные комплексы для систем противоракетной обороны, управления космическими объектами, центров контроля космического пространства и другие. Многомашинные вычислительные комплексы с автоматическим резервированием хорошо зарекомендовали себя на боевых дежурствах.  

1979год

    Закончены работы по созданию многопроцессорного вычислительного комплекса Эльбрус-1 общей производительностью 15 млн.опер./сек. 
 
 

1984 год

    Успешно завершены Государственные испытания  десятипроцессорного многопроцессорного вычислительного комплекса Эльбрус-2 производительностью 125 млн. опер./сек. Эльбрус-1 и Эльбрус-2 освоены в серийном производстве. 
При создании этих комплексов были решены принципиальные вопросы построения универсальных процессоров предельной производительности. Так динамическое распределение ресурсов сверхоперативной памяти исполнительных устройств и ряд других решений, впервые используемых в схемотехнике, позволили в несколько раз увеличить производительность каждого процессора. С целью дальнейшего повышения производительности комплекса были решены фундаментальные вопросы построения многопроцессорных систем, такие как исключение взаимного влияния модулей на общую производительность, обеспечение обезличенной работы модулей и их взаимной синхронизации.  

    1989 год

    В 1989 году завершается работа над двумя  последними советскими суперЭВМ ЭЛЬБРУС, основанная на новом не Фон-Неймановском принципе. ЭВМ обеспечивала существенное распараллеливание вычислительного процесса на аппаратном уровне. Эта архитектура использует новейшие принципы оптической обработки информации, обладает высокой регулярностью структуры и позволяет достичь производительности 1010 - 1012 опер./сек. Принципиальной особенностью предлагаемой архитектуры является автоматическое динамическое распределение ресурсов вычислительных средств между отдельными процессами и операторами. Решение этой проблемы освобождает человека от решения задачи распределения ресурсов при программировании параллельных процессов в многомашинных и многопроцессорных комплексах. Работы по исследованию и созданию новых архитектур ЭВМ проводились в рамках "Программы Основных направлений фундаментальных исследований и разработок по созданию оптической сверхвысокопроизводительной вычислительной машины Академии наук".Коллектив разработчиков «Электроники СС БИС» возглавлял Владимир Андреевич Мельников (18.08.1928-7.05.1993), соратник Лебедева по многим проектам ИТМиВТ. 

    Поколения Эвм.

    Электронно-вычислительные машины у нас в стране принято  делить на поколения. Для компьютерной техники характерна прежде всего быстрота смены поколений - за ее короткую историю развития уже успели смениться четыре поколения и сейчас мы работаем на компьютерах пятого поколения. Что же является определяющим признаком при отнесении ЭВМ к тому или иному поколению? Это прежде всего их элементная база (из каких в основном элементов они построены), и такие важные характеристики, как быстродействие, емкость памяти, способы управления и переработки информации. Конечно же, деление ЭВМ на поколения в определенной мере условно. Существует немало моделей, которые по одним признакам относятся к одному, а по другим - к другому поколению. И все же, несмотря на эту условность поколения ЭВМ можно считать качественными скачками в развитии электронно-вычислительной техники.

    Первое  поколение ЭВМ (1948 — 1958 гг.)

    ЭВМ первого поколения в качестве элементной базы использовали электронные лампы и реле; оперативная память выполнялась на триггерах, позднее на ферритовых сердечниках.

    Машины  предназначались для решения  сравнительно несложных научно-технических  задач. К этому поколению ЭВМ  можно отнести: МЭСМ, БЭСМ-1, М-1, М-2, М-З, “Стрела”, “Минск-1”, “Урал-1”, “Урал-2”, “Урал-3”, M-20, "Сетунь", БЭСМ-2, "Раздан". Они были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. Быстродействие их не превышало 2—3 тысяч операций в секунду, емкость оперативной памяти—2К или 2048 машинных слов (1K=1024) длиной 48 двоичных знаков. В 1958 г. появилась машина M-20 с памятью 4К и быстродействием около 20 тысяч операций в секунду. В машинах первого поколения были реализованы основные логические принципы построения электронно-вычислительных машин и концепции Джона фон Неймана, касающиеся работы ЭВМ по вводимой в память программе и исходным данным (числам). Этот период явился началом коммерческого применения электронных вычислительных машин для обработки данных. В вычислительных машинах этого времени использовались электровакуумные лампы и внешняя память на магнитном барабане. Они были опутаны проводами и имели время доступа 1х10-3 с. Производственные системы и компиляторы пока не появились. В конце этого периода стали выпускаться устройства памяти на магнитных сердечниках. Надежность ЭВМ этого поколения была крайне низкой.Большим недостатком первого поколения в том, что изначально данные машины разрабатывались для выполнения арифметических задач. И решение на них каких либо аналитических задач было весьма трудоемко.

    Компьютеры первого поколения в Росси появились с опозданием. Отечественная ЭВМ БЭСМ явилась первой и одной из самых быстродействующих в континентальной Европе.

    Второе  поколение ЭВМ (1959 — 1967 гг.)

    Элементной  базой машин этого поколения  были полупроводниковые приборы. Машины предназначались для решения  различных трудоемких научно-технических  задач, а также для управления технологическими процессами в производстве. Появление полупроводниковых элементов  в электронных схемах существенно  увеличело емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Появились также специализированные машины, например ЭВМ для решения экономических задач, для управления производственными процессами, системами передачи информации и т.д. К ЭВМ второго поколения относятся:  

    ЭВМ М-40, -50 для систем противоракетной  обороны;

    Урал -11, -14, -16 - ЭВМ общего назначения, ориентированные  на решение инженерно-технических  и планово-экономических задач;

    Минск -2, -12, -14 для решения инженерных, научных  и конструкторских задач математического  и логического характера;

    Минск-22 предназначена для решения научно-технических и планово-экономических задач;

    БЭСМ-3 -4, -6 машин общего назначения, ориентированных  на решение сложных задач науки  и техники;

    М-20, -220, -222 машина общего назначения, ориентированная  на решение сложных математических задач;

    МИР-1 малая электронная цифровая вычислительная машина, предназначенная для решения  широкого круга инженерно-конструкторских  математических задач,

    "Наири" машина общего назначения, предназначеная для решения широкого круга инженерных, научно-технических, а также некоторых типов планово-экономических и учетно-статистических задач;

    Рута-110 мини ЭВМ общего назначения;

    и ряд других ЭВМ.  

    ЭВМ БЭСМ-4, М-220, М-222 имели быстродействие порядка 20—30 тысяч операций в секунду  и оперативную память—соответственно 8К, 16К и 32К. Среди машин второго поколения особо выделяется БЭСМ-6, обладающая быстродействием около миллиона операций в секунду и оперативной памятью от 32К до 128К (в большинстве машин используется два сегмента памяти по 32К каждый).  

    Данный  период характеризуется широким  применением транзисторов и усовершенствованных  схем памяти на сердечниках. Большое  внимание начали уделять созданию системного программного обеспечения, компиляторов и средств ввода-вывода. В конце указанного периода появились универсальные и достаточно эффективные компиляторы для Кобола, Фортрана и других языков.

    Была  достигнута уже величина времени  доступа 1х10-6 с, хотя большая часть элементов вычислительной машины еще была связана проводами.

    Вычислительные  машины этого периода успешно  применялись в областях, связанных  с обработкой множеств данных и решением задач, обычно требующих выполнения рутинных операций на заводах, в учреждениях  и банках. Эти вычислительные машины работали по принципу пакетной обработки  данных. По существу, при этом копировались ручные методы обработки данных. Новые возможности, предоставляемые вычислительными машинами, практически не использовались.

    Именно  в этот период возникла профессия  специалиста по информатике, и многие университеты стали предоставлять  возможность получения образования  в этой области. 

    Третье  поколение ЭВМ (1968 — 1973 гг.)

    Элементная  база ЭВМ - малые интегральные схемы (МИС). Машины предназначались для  широкого использования в различных  областях науки и техники (проведение расчетов, управление производством, подвижными объектами и др.). Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машины третьего поколения  по сравнению с машинами второго  поколения имеют больший объем  оперативной памяти, увеличилось  быстродействие, повысилась надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились. В СССР в 70-е годы получают дальнейшее развитие АСУ. Закладываются основы государственной и межгосударственной, охватывающей страны - члены СЭВ (Совет  Экономической Взаимопомощи) системы  обработки данных. Разрабатываются  универсальные ЭВМ третьего поколения  ЕС, совместимые как между собой (машины средней и высокой производительности ЕС ЭВМ), так и с зарубежными  ЭВМ третьего поколения (IBM-360 и др. - США). В разработке машин ЕС ЭВМ принимают участие специалисты СССР, Народной Республики Болгария (НРБ), Венгерской Народной Республики (ВНР), Польской Народной Республики (ПНР), Чехословацкой Советской Социалистической Республики (ЧССР) и Германской Демократической Республики (ГДР). В то же время в СССР создаются многопроцессорные и квазианалоговые ЭВМ, выпускаются мини-ЭВМ "Мир-31", "Мир-32", "Наири-34". Для управления технологическими процессами создаются ЭВМ сериии АСВТ М-6000 и М-7000 (разработчики В.П.Рязанов и др.). Разрабатываются и выпускаются настольные мини-ЭВМ на интегральных микросхемах М-180, "Электроника -79, -100, -125, -200", "Электроника ДЗ-28", "Электроника НЦ-60" и др.  

    К машинам третьего поколения относились "Днепр-2", ЭВМ Единой Системы (ЕС-1010, ЕС-1020, ЕС-1030, ЕС-1040, ЕС-1050, ЕС-1060 и несколько  их промежуточных модификаций - ЕС-1021 и др.), МИР-2, "Наири-2" и ряд  других.  

    Характерной чертой данного периода явилось  резкое снижение цен на аппаратное обеспечение. Этого удалось добиться главным образом за счет использования  интегральных схем. Обычные электрические  соединения с помощью проводов при  этом встраивались в микросхему. Это  позволило получить значение времени  доступа до 2х10 -9 с. В этот период на рынке появились удобные для пользователя рабочие станции, которые за счет объединения в сеть значительно упростили возможность получения малого времени доступа, обычно присущего большим машинам. Дальнейший прогресс в развитии вычислительной техники был связан с разработкой полупроводниковой памяти, жидкокристаллических экранов и электронной памяти. В конце этого периода произошел коммерческий прорыв в области микроэлектронной технологии.  

    Возросшая производительность вычислительных машин  и только появившиеся многомашинные  системы дали принципиальную возможность  реализации таких новых задач, которые  были достаточно сложны и часто приводили  к неразрешимым проблемам при  их программной реализации. Начали говорить о "кризисе программного обеспечения". Тогда появились  эффективные методы разработки программного обеспечения. Создание новых программных  продуктов теперь все чаще основывалось на методах планирования и специальных  методах программирования.  

    Этот  период связан с бурным развитием  вычислительных машин реального  времени. Появилась тенденция, в  соответствии с которой в задачах  управления наряду с большими вычислительными  машинами находится место и для  использования малых машин. Так, оказалось, что миниЭВМ исключительно  хорошо справляется с функциями  управления сложными промышленными  установками, где большая вычислительная машина часто отказывает. Сложные  системы управления разбиваются  при этом на подсистемы, в каждой из которых используется своя миниЭВМ. На большую вычислительную машину реального  времени возлагаются задачи планирования (наблюдения) в иерархической системе  с целью координации управления подсистемами и обработки центральных  данных об объекте.

    Программное обеспечение для малых вычислительных машин вначале было совсем элементарным, однако уже к 1968 г. появились первые коммерческие операционные системы  реального времени, специально разработанные  для них языки программирования высокого уровня и кросс-системы. Все это обеспечило доступность малых машин для широкого круга приложений. Сегодня едва ли можно найти такую отрасль промышленности, в которой бы эти машины в той или иной форме успешно не применялись. Их функции на производстве очень многообразны; так, можно указать простые системы сбора данных, автоматизированные испытательные стенды, системы управления процессами. Следует подчеркнуть, что управляющая вычислительная машина теперь все чаще вторгается в область коммерческой обработки данных, где применяется для решения коммерческих задач.